徐桂興，曹紅運(yùn)，陳 明，樊振通，李清華

（1.天津市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津市300392；2.長(zhǎng)安大學(xué) 公路學(xué)院，陜西 西安710064；3.天津中交津石高速公路建設(shè)發(fā)展有限公司，天津市31600）

0 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，道路交通需求愈來(lái)愈大。為保障道路行車暢通，丹本高速、石黃高速及石首長(zhǎng)江大橋、官渡黃河大橋、滹沱河特大橋等相繼進(jìn)行了加寬改進(jìn)[1-3]。加寬道路和超寬（大于10m）橋面除了滿足使用性能要求外，還要與原路面或原橋面保持相應(yīng)的平整性。作為橋面鋪裝質(zhì)量驗(yàn)收重要指標(biāo)之一，現(xiàn)澆混凝土平整度關(guān)系著橋面鋪裝層使用性能、行車舒適度、行車安全及橋梁使用壽命[4-7]。橋面鋪裝現(xiàn)澆混凝土的不平整不僅會(huì)降低橋面行車的服務(wù)水平，還會(huì)引起車輛的隨機(jī)振動(dòng)，導(dǎo)致橋面在車輛荷載作用下產(chǎn)生附加荷載[8]，從而影響其耐久性能。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，路面平整度基本能夠滿足路面技術(shù)要求，但橋面鋪裝平整度普遍較差[9-11]。由于橋面鋪裝平整度影響因素眾多，其已然是橋面鋪裝的施工難點(diǎn)[7，12]。

基于此，本文就橋面鋪裝現(xiàn)澆混凝土平整度的施工工藝、相關(guān)技術(shù)規(guī)范以及工程實(shí)例、研究動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)查，對(duì)比了振動(dòng)梁整平機(jī)、三輥軸整平機(jī)、懸架式整平機(jī)配合抹面設(shè)備和四機(jī)聯(lián)動(dòng)等4種超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工效果。

1 現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝

1.1 現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝流程

重點(diǎn)施工工序決定著施工質(zhì)量的優(yōu)劣，嚴(yán)格把控施工工序的正確性與合理性，才能保證超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度滿足規(guī)范要求。為此建議嚴(yán)格控制施工工藝流程中6項(xiàng)重點(diǎn)工序，尤其是整平施工和抹面施工，具體施工工藝流程見圖1。

圖1 超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝流程

1.2 常見現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝

現(xiàn)澆混凝土橋面鋪裝的平整度，主要取決于其施工工藝及施工設(shè)備組合。目前，國(guó)內(nèi)超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝主要有以下4類。

1.2.1 振動(dòng)梁整平機(jī)配合抹面設(shè)備

振動(dòng)梁整平機(jī)又稱為振搗梁、振搗軌道梁等。在進(jìn)行橋面整平施工時(shí)，具體工序是混凝土攤鋪、振動(dòng)梁整平、提漿、鋁合金直尺刮平、抹面設(shè)備精平、拉毛。橋面混凝土澆注前，先將橋面沖洗干凈。攤鋪高度要略高于角鋼高度，振動(dòng)棒與平板振動(dòng)器同步攤鋪整平混凝土。先采用振動(dòng)梁振搗密實(shí)并初平，滾筒順橋向滾壓混凝土面，后用鋁合金直尺沿橫橋向勻速拉動(dòng)混凝土面，同時(shí)采用手扶式抹面設(shè)備精平及檢查混凝土表面質(zhì)量。待混凝土稍硬，順橫橋向往返拉毛，拉毛深度控制在1～2mm，最后用土工布覆蓋灑水，養(yǎng)護(hù)不少于10d。振動(dòng)梁整平機(jī)施工效果如圖2所示。

振動(dòng)梁整平機(jī)配合抹面設(shè)備施工工藝可一次性完成橋面全寬鋪裝，無(wú)接縫且整體性良好，可提高橋面鋪裝路用性能，有助于延長(zhǎng)橋梁使用壽命。但振動(dòng)梁因自重出現(xiàn)梁體下垂，易在鋪裝中部形成凹槽；攤鋪布料寬度、重力及橋面橫坡容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象；人工拉毛導(dǎo)致鋪裝層表面紋理不美觀，浮漿難以清除；同時(shí)控制人員操作抹面設(shè)備施工過(guò)程中易在混凝土表面踩踏腳印并難以抹平，影響橋面鋪裝平整度。

圖2 振動(dòng)梁施工效果

1.2.2 三輥軸整平機(jī)配合抹面設(shè)備

三輥軸整平機(jī)又稱為三軸儀、三軸提漿整面機(jī)、三軸提漿整平機(jī)等。目前又發(fā)展出一種懸掛式三輥軸整平機(jī)，較傳統(tǒng)三輥軸整平機(jī)性能更好。在進(jìn)行橋面整平施工時(shí)，就是利用三輥軸整平機(jī)具有高頻激振提漿、自行滾動(dòng)碾壓整平振動(dòng)密實(shí)的功能，先將混凝土攤鋪均勻，并高出模板2mm，邊角處用振搗棒振實(shí)。然后開動(dòng)該機(jī)，振動(dòng)輥為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，向前振實(shí)并攤料前進(jìn)，將混凝土碾平，如此往返，直至鋪裝混凝土密實(shí)平整。對(duì)有輕微不平之處，在混凝土泌水基本結(jié)束但尚未初凝時(shí)配合抹面設(shè)備抹平，并立即用3m直尺進(jìn)行平整度檢查，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的高程和平整度。三輥軸施工效果如圖3所示。

圖3 三輥軸施工效果

三輥軸整平機(jī)配合抹面設(shè)備的攤鋪寬度為4～6m，可有效解決凹槽、布料高度和混凝土離析等問(wèn)題。但分幅攤鋪導(dǎo)致施工過(guò)程中出現(xiàn)縱向施工縫，難以抹平，破壞了橋面整體性，降低了橋面鋪裝的使用性能，進(jìn)而影響橋梁使用壽命，嚴(yán)重影響行車舒適性；同時(shí)人工抹平不能有效控制橋面鋪裝平整度。

1.2.3 懸架式整平機(jī)配合抹面設(shè)備

懸架式整平機(jī)又稱為桁架式整平機(jī)、框架式整平機(jī)、懸架行走型整平機(jī)等。該設(shè)備依靠整平機(jī)輥軸振動(dòng)將混凝土振動(dòng)密實(shí)，作業(yè)循環(huán)長(zhǎng)度5m，往返振動(dòng)3次?；炷脸跄埃褂米{式抹面設(shè)備抹面，高效率的機(jī)械化施工解決了人工操作踩踏腳印問(wèn)題。軌道溝、鋪裝兩側(cè)模板、端頭位置及軌道痕跡采用人工鋼抹子抹平。該工藝可一次性鋪裝橋面全寬，保障了橋面鋪裝的整體效果與平整度。懸架式整平機(jī)的絎架結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)抗變形能力，可有效避免因撓度過(guò)大而影響橋面平整度等問(wèn)題。

1.2.4 “四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝

“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝采用鋼筋標(biāo)高控制水泥混凝土鋪裝層設(shè)計(jì)高程，先采用振動(dòng)梁將混凝土振搗密實(shí)，然后采用全自動(dòng)三輥軸攤鋪機(jī)反復(fù)碾壓水泥混凝土，整平后采用駕駛型抹光機(jī)二次旋轉(zhuǎn)壓實(shí)、精平混凝土，最后利用手推式銑刨機(jī)銑刀橫縱向反復(fù)銑刨，以清除表面浮漿。手推式銑刨機(jī)施工效果見圖4。

圖4 手推式銑刨機(jī)施工效果

2 現(xiàn)澆混凝土平整度施工相關(guān)規(guī)范

（1）《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/TF30—2014）?！豆匪嗷炷谅访媸┕ぜ夹g(shù)細(xì)則》中對(duì)于水泥混凝土橋面鋪裝層的質(zhì)量要求，除抗壓強(qiáng)度外，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查項(xiàng)目、頻率和方法應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 水泥混凝土橋面鋪裝層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查項(xiàng)目、頻率和方法

（2）《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1—2017）?！豆饭こ藤|(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)于水泥混凝土橋面的基本要求同水泥混凝土路面，其實(shí)測(cè)項(xiàng)目見表2。另外，復(fù)合橋面的水泥混凝土鋪裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目見表3，其中平整度也必須作為關(guān)鍵檢查項(xiàng)目，用3m直尺檢查。

表2 水泥混凝土橋面鋪裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目

表3 復(fù)合橋面水泥混凝土鋪裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目

（3）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50—2011）?！豆窐蚝┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》中對(duì)于混凝土橋面的基本要求見表4。

表4 混凝土橋面鋪裝施工允許偏差

分析表1~表4可知，《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》與《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)橋面鋪裝平整度施工控制指標(biāo)有一定的差異，其中《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》和《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)強(qiáng)度或壓實(shí)度、橋面鋪裝橫坡及抗滑構(gòu)造深度作出了規(guī)定。

對(duì)于動(dòng)態(tài)平整度和國(guó)際平整度指數(shù)，《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》可選擇其中1項(xiàng)進(jìn)行評(píng)定，其余2個(gè)規(guī)范對(duì)這2項(xiàng)指標(biāo)均需要評(píng)定；同時(shí)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》均對(duì)平整度的檢測(cè)方法和頻率做出了要求。

對(duì)于最大間隙，《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》與《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》均做出了規(guī)定，但是對(duì)于檢測(cè)方法與頻率，《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》要求每100m測(cè)2處，《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求每100m檢查3處。

3 超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝調(diào)查

系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工的質(zhì)量控制措施、整平設(shè)備及實(shí)際應(yīng)用效果，具體結(jié)果見表5，不同超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝及其效果見表6。

結(jié)合表5、表6可知，懸架式整平機(jī)的工程應(yīng)用占42.3%，其應(yīng)用效果較好，合格率均在90%以上；同時(shí)懸架式整平機(jī)配合座駕式抹面設(shè)備大大簡(jiǎn)化了表面抹平的工序。對(duì)于設(shè)備特點(diǎn)，三輥軸整平機(jī)施工行走速度高于懸架式整平機(jī)，三輥軸整平機(jī)的推進(jìn)速度可達(dá)17.5m/min，懸架式整平機(jī)行進(jìn)速度均不超過(guò)3m/min；振動(dòng)梁整平機(jī)可改變作業(yè)寬度，實(shí)現(xiàn)分幅和全幅初平。

4 結(jié)語(yǔ)

懸架式整平機(jī)配合座駕式抹面設(shè)備這一超寬橋面現(xiàn)澆混凝凝土平整度施工工藝效果較好。另外，四機(jī)聯(lián)動(dòng)施工工藝是近年來(lái)針對(duì)超寬橋面現(xiàn)澆混凝凝土平整度施工過(guò)程中存在問(wèn)題而提出的機(jī)械化連續(xù)施工方式，降低了施工勞動(dòng)強(qiáng)度和人為因素對(duì)橋面鋪裝品質(zhì)的影響，提高了橋面施工效率，保障了水泥混凝土橋面鋪裝層的平整度、密實(shí)效果以及結(jié)構(gòu)層厚度均勻性?；诖?，針對(duì)超寬橋面現(xiàn)澆混凝凝土平整度施工工藝，推薦采用懸架式整平機(jī)配合座駕式抹面設(shè)備或四機(jī)聯(lián)動(dòng)施工方式。

表5 超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度處治措施

續(xù)表5

表6 不同超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝及其效果